汽輪機凝汽器真空降低的原因及措施探析

王玉龍

摘 要：汽輪機作為電廠重要的運行設(shè)備，其運行的可靠性對于電廠安全生產(chǎn)至關(guān)重要。在汽輪機的組成部分中，真空系統(tǒng)發(fā)揮非常重要的作用。而一旦凝汽器真空降低，則會對汽輪機運行的安全性和經(jīng)濟性帶來較大的影響，所以文中從凝汽器真實下降的危害入手，對凝汽器真空下降的現(xiàn)象及原因進行了分析，并進一步對改善機組真空的措施進行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：凝汽器真空下降；原因分析；處理

前言

在當前電廠生產(chǎn)運行過程中，汽輪機真空系統(tǒng)具有不可或缺性，而一旦運行過程中凝汽器真空下降，則會導(dǎo)致汽輪機的熱量消耗增加，汽耗增大，同時出力降低，影響機組整體運行的經(jīng)濟性和安全性。而且實際機組運行過程中，導(dǎo)致凝汽器真空下降的原因較多，而且發(fā)生的也較為頻繁，所以需要針對諸原因進行深入的分析，并采取切實可行的預(yù)防措施，確保機組穩(wěn)定、安全的運行。

1 凝汽器真空下降的危害

1.1 凝汽器的真空一旦降低，而會直接影響到蒸汽的做功能力，不僅使蒸汽流量增加，而且葉處所承載的負荷也會過大。

1.2 在凝汽器真空下降時，機組軸向推力和位移都會增大，甚至還可以導(dǎo)致推力瓦出現(xiàn)過負荷磨損的情況發(fā)生。

1.3 凝汽器真空下降時，會使低壓缸的排汽溫度出現(xiàn)升高的情況發(fā)生，而隨著排汽溫度的升高，低壓缸也會處于高溫度狀態(tài)下，從而導(dǎo)致低壓轉(zhuǎn)子出現(xiàn)熱膨脹及熱變形。嚴重時還會導(dǎo)致低壓缸的中心線出現(xiàn)不同程度的變化，導(dǎo)致機組振動的同時，還由于低壓缸動靜間隙過小而導(dǎo)致動靜摩擦增大，從而發(fā)生事故。

1.4 當凝汽器出現(xiàn)真空下降時，這時出入口處的循環(huán)水溫度則會出現(xiàn)升高的情況，而無論凝汽器出口是鋼管還是銅管，其在受熱情況下都會出現(xiàn)管口膨脹的情況，而一旦溫度降回來，則會出現(xiàn)管口松動，從而導(dǎo)致凝汽器出現(xiàn)泄露，這時就需要根據(jù)泄露量的多少來決定是在機組運行的狀態(tài)下進行處理，還是進行停機處理，而一旦需要停機處理，則會導(dǎo)致停機事故發(fā)生。

1.5 而當真空下降時，低壓缸末級葉處的工況則會與設(shè)計工況出現(xiàn)較大的偏差，葉片流量大幅度降低，這就導(dǎo)致末級葉處不可避免的會出現(xiàn)脫流或是漩渦發(fā)生，特別是有大的激振力產(chǎn)生，從而導(dǎo)致葉片出現(xiàn)顫振現(xiàn)象，使葉片發(fā)生不同程度的毀損。

2 凝汽器真空下降的現(xiàn)象

當凝汽器出現(xiàn)真空下降時，則其真空表的指示會有下降的情況發(fā)生，而與之相對應(yīng)的低壓排汽缸溫度也會相對應(yīng)的升高。而一級凝結(jié)水泵的入口水溫也會出現(xiàn)不同程度的升高狀況。而機組方面則會出現(xiàn)負荷下降，軸承振動幅度增大，出現(xiàn)異常聲響，軸向位移及推力瓦溫度發(fā)生變化等種種異常情況。

3 凝汽器真空低的原因分析

3.1 真空系統(tǒng)空氣滲漏。凝汽器真空系統(tǒng)有空氣滲入時，往往是通過兩個途徑進入的，首先是由于機組真空系統(tǒng)存在著不嚴密的，其次是空氣隨同蒸汽一起進入到凝汽器中，相對于真空系統(tǒng)不嚴密而進入到凝汽器的空氣來講，隨同蒸汽進入到凝汽器的空氣則較少，所以真空系統(tǒng)空氣滲漏多是由于在機組負壓狀態(tài)各部件嚴密性不夠而導(dǎo)致的滲漏。另外凝汽器真空度管道還會受到給水加器、低壓缸、汽軸封及向空排氣氣密性等多方面的影響。

3.2 循環(huán)水系統(tǒng)凝汽器真空除了受空氣滲漏的影響外，還與循環(huán)水流量、進水溫度及傳熱效果等有關(guān)。（1）冷卻水進口溫度。如果在相同條件下，當冷卻水進口溫度較低時，則相對應(yīng)的排汽溫度也會呈現(xiàn)較低的狀態(tài)，所以凝汽器的真空就會處于較高的水平。（2）冷卻水量。而在汽輪機負荷和冷卻水溫度都處于不變的情況下，這時通過增加冷卻水量則會有效的降低冷卻水的溫度，確保了換熱的效果，使凝汽器真空度得到有效的保障。（3）凝汽器端差δt的影響。凝汽器壓力下的飽和溫度與凝汽器冷卻水出口溫度之差稱為端差。端差是反映凝汽器熱交換狀況的指標，其主要與凝汽器銅管表面的清潔程度有關(guān)，即銅管傳熱越強端差越小。因此必須盡量減小凝氣器端差，以提高凝汽器真空。

3.3 真空系統(tǒng)真空泵工作水壓力低、水量不足或增加過多，都可能導(dǎo)致真空泵抽吸能力的下降，造成凝汽器真空的降低。因此必須對真空泵工作水壓力和流量進行合理控制，以維持正常的抽吸能力，保證凝汽器的正常真空。

4 改善機組真空的措施

4.1 提高真空系統(tǒng)的嚴密性

在停機時定期對喉部以下凝汽器汽側(cè)和真空系統(tǒng)進行灌水檢漏，消除喉部、管道接頭、水位計連通接頭、凝結(jié)水泵軸端密封裝置等處的漏汽點；根據(jù)負荷的變化，經(jīng)常調(diào)整汽輪機軸封壓力；經(jīng)常檢查負壓系統(tǒng)的閥門，防止泄漏。機組運行中采用氦氣檢漏儀檢漏等方法做好真空系統(tǒng)查漏工作，對漏點及時徹底處理。而且目前應(yīng)用氦氣檢漏儀查漏，使用過程中發(fā)現(xiàn)氦氣檢漏儀靈敏度好，對真空系統(tǒng)細微的漏點都能檢出，基本能達到不漏檢，效果明顯，對機組的安全、經(jīng)濟運行打下堅實的基礎(chǔ)。

4.2 設(shè)備變更

由于在汽輪機組過行時，循環(huán)水進水二次濾網(wǎng)都是從正面進水的，而循環(huán)中由于存在雜物，所以極易導(dǎo)致二次濾網(wǎng)發(fā)生堵塞，同時也容易導(dǎo)致壓差過大。因此對進水濾網(wǎng)進行改造，將其改造為冷卻塔前池補水濾網(wǎng)，這樣可以有效的避免正面進水所存在的弊端，提高凝汽器的性能。同時還需要對于容易出現(xiàn)漏空氣的設(shè)備進行必要的更換，有效的提升壓力容器的安全性，降低真空系統(tǒng)的泄點，確保真空度。

4.3 改善軸封系統(tǒng)

如某廠#5、#6機低壓軸封原設(shè)計二路準57mm管進汽、一路準57mm管回汽，回汽管明顯不夠，造成軸封冒汽。在大修時對軸封系統(tǒng)進行改造，使低壓軸封回汽放大到準89mm管。改造后運行情況較好，解決了因保證軸封汽不外冒將低壓軸封汽壓力調(diào)整得較低，從而造成低壓軸封處泄漏而影響真空的情況。

4.4 清洗受熱面

冷卻面結(jié)垢對真空度的影響是逐步積累和增強的，結(jié)垢可使凝汽器的阻力損失增大，從而影響凝汽器換熱效果。所以我們定期對凝汽器進膠球清洗系統(tǒng)的維護運行管理，另外，機組停運時及時對水室及銅管進行沖洗清理，加強換熱效果。

4.5 降低冷卻水溫

降低凝汽器進口冷卻水溫是提高真空度的有效途徑。由于飛散及蒸發(fā)損失，冷卻補充用水較大，及時補充冷水是保持冷卻塔有效降溫的重要措施。定期檢查冷卻塔內(nèi)的分配管是否正常旋轉(zhuǎn)，出水是否順暢，填料層是否有泥垢等。

4.6 循環(huán)水泵的經(jīng)濟調(diào)度

改變冷卻水量，可改變吸熱量。某廠安裝時每臺機組配置了2臺同型號高低轉(zhuǎn)速的循環(huán)水泵，根據(jù)冷卻循環(huán)倍率的要求，配合出口配蝶閥，根據(jù)不同季節(jié)和機組功率的變化調(diào)節(jié)水量，利用可切換循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速調(diào)整循環(huán)水泵的出力，以達到合適的真空度及節(jié)電效果。

5 結(jié)束語

在當前電廠運行過程中，汽輪機真空系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要的作用，其運行好壞與機組的安全和經(jīng)濟運行息息相關(guān)，所以確保真空系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。在實際運行過程中，真空系統(tǒng)極易出現(xiàn)一些小故障，而且故障的發(fā)生過程也較為緩慢，不易被發(fā)現(xiàn)，所以應(yīng)加強檢查的力度，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并對其進行處理，降低故障停機事故發(fā)生的機率。而對于真空度下降的情況，則需要及時查明原因并采取切實可行的措施，使機組的安全運行得以保障。

參考文獻

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